Caracterización fisicoquímica e hidrólisis del bagazo cervecero para la obtención de azúcares reductores
Moreno Camarena, Abigail
Caracterización fisicoquímica e hidrólisis del bagazo cervecero para la obtención de azúcares reductores [recurso electrónico] / Abigail Moreno Camarena; director, Marcos Alberto Coronado Ortega, codirector Gisela Montero Alpírez. - Mexicali, Baja California, 2017. - 1 recurso en línea ; 103 p. : il. col.
Maestría y Doctorado en Ciencias e Ingeniería.
Tesis (Doctorado) - Universidad Autónoma de Baja California Instituto de Ingeniería, Mexicali, 2017.
Incluye referencias bibliográficas.
La industria cervecera en Mexicali, Baja California, es un sector productor próspero compuesto de, al menos, 18 microcervecerías. La principal materia prima utilizada en la producción de cerveza es la malta. Ésta es molida, macerada y filtrada, generando como residuo biomásico el bagazo cervecero. Se estima que en 2016 fueron generadas 287.55 t de bagazo húmedo (65.22 t, bagazo seco) y se espera un aumento del 206% para el 2018. El bagazo cervecero es un material lignocelulósico abundante, disponible durante todo el año y de bajo costo. El bagazo es utilizado principalmente como alimento de ganado, sin embargo, éste puede ser aprovechado como materia prima para la producción de bioproductos y biocombustibles. La biomasa lignocelulósica puede ser procesada mediante hidrólisis y fermentación para la obtención de bioetanol y xilitol. La hidrólisis es una etapa clave, ya que a partir de ésta se obtienen los azúcares reductores, que son posteriormente fermentados. Es por ello, que el objetivo del presente trabajo fue realizar la caracterización fisicoquímica e hidrólisis del bagazo cervecero para la obtención de azúcares reductores. La metodología aplicada para la caracterización fisicoquímica incluye los análisis próximo (contenido de humedad, cenizas y poder calorífico), químico (porcentaje de celulosa, hemicelulosa y lignina) y análisis último de acuerdo con las normas y procedimientos aplicables ASTM, TAPPI y NREL. Entre los resultados más destacables de dicha caracterización se encontró que el bagazo cervecero tiene un contenido de humedad de 77.32% y en base seca su composición es materia volátil de 78.47%, cenizas de 4.05% y carbono fijo de 17.48%. Además, a partir del análisis químico se determinó que el bagazo contiene 5.23% de extraíbles en acetona, 50.25% de extraíbles en agua caliente, 17.13% de lignina, 26.80% de celulosa y 37.17% de hemicelulosa. Del análisis último se cuantificó que el bagazo contiene 43.59% C, 6.18% H, 37.22% O y 3.46% N. También, se determinó que los PCS y PCI del bagazo cervecero son 18.70 MJ/kg y 17.35 MJ/kg, respectivamente. Por otra parte, la hidrólisis del bagazo cervecero se llevó a cabo siguiendo un DOE factorial. Como resultado, se obtuvo que las variables de temperatura, tiempo y concentración de ácido afectan significativamente la obtención de azúcares reductores y la pérdida de masa durante la hidrólisis. Las condiciones óptimas encontradas dentro del diseño de experimentos fueron: 200°C, 20 min y H2SO4 al 5% (v/v). Bajo esas condiciones se obtuvo 10.37 g/L de xilosa, 9.78 g/L de fructosa y 72.53% de consumo de masa de la muestra.
Palabras clave: bagazo cervecero, microcervecerías, caracterización fisicoquímica, bioetanol, xilitol.
Azúcares--Análisis.--Tesis y disertaciones académicas
Bagazo cervecero --Análisis. --Tesis y disertaciones académicas
TP382 / M67 2017
Caracterización fisicoquímica e hidrólisis del bagazo cervecero para la obtención de azúcares reductores [recurso electrónico] / Abigail Moreno Camarena; director, Marcos Alberto Coronado Ortega, codirector Gisela Montero Alpírez. - Mexicali, Baja California, 2017. - 1 recurso en línea ; 103 p. : il. col.
Maestría y Doctorado en Ciencias e Ingeniería.
Tesis (Doctorado) - Universidad Autónoma de Baja California Instituto de Ingeniería, Mexicali, 2017.
Incluye referencias bibliográficas.
La industria cervecera en Mexicali, Baja California, es un sector productor próspero compuesto de, al menos, 18 microcervecerías. La principal materia prima utilizada en la producción de cerveza es la malta. Ésta es molida, macerada y filtrada, generando como residuo biomásico el bagazo cervecero. Se estima que en 2016 fueron generadas 287.55 t de bagazo húmedo (65.22 t, bagazo seco) y se espera un aumento del 206% para el 2018. El bagazo cervecero es un material lignocelulósico abundante, disponible durante todo el año y de bajo costo. El bagazo es utilizado principalmente como alimento de ganado, sin embargo, éste puede ser aprovechado como materia prima para la producción de bioproductos y biocombustibles. La biomasa lignocelulósica puede ser procesada mediante hidrólisis y fermentación para la obtención de bioetanol y xilitol. La hidrólisis es una etapa clave, ya que a partir de ésta se obtienen los azúcares reductores, que son posteriormente fermentados. Es por ello, que el objetivo del presente trabajo fue realizar la caracterización fisicoquímica e hidrólisis del bagazo cervecero para la obtención de azúcares reductores. La metodología aplicada para la caracterización fisicoquímica incluye los análisis próximo (contenido de humedad, cenizas y poder calorífico), químico (porcentaje de celulosa, hemicelulosa y lignina) y análisis último de acuerdo con las normas y procedimientos aplicables ASTM, TAPPI y NREL. Entre los resultados más destacables de dicha caracterización se encontró que el bagazo cervecero tiene un contenido de humedad de 77.32% y en base seca su composición es materia volátil de 78.47%, cenizas de 4.05% y carbono fijo de 17.48%. Además, a partir del análisis químico se determinó que el bagazo contiene 5.23% de extraíbles en acetona, 50.25% de extraíbles en agua caliente, 17.13% de lignina, 26.80% de celulosa y 37.17% de hemicelulosa. Del análisis último se cuantificó que el bagazo contiene 43.59% C, 6.18% H, 37.22% O y 3.46% N. También, se determinó que los PCS y PCI del bagazo cervecero son 18.70 MJ/kg y 17.35 MJ/kg, respectivamente. Por otra parte, la hidrólisis del bagazo cervecero se llevó a cabo siguiendo un DOE factorial. Como resultado, se obtuvo que las variables de temperatura, tiempo y concentración de ácido afectan significativamente la obtención de azúcares reductores y la pérdida de masa durante la hidrólisis. Las condiciones óptimas encontradas dentro del diseño de experimentos fueron: 200°C, 20 min y H2SO4 al 5% (v/v). Bajo esas condiciones se obtuvo 10.37 g/L de xilosa, 9.78 g/L de fructosa y 72.53% de consumo de masa de la muestra.
Palabras clave: bagazo cervecero, microcervecerías, caracterización fisicoquímica, bioetanol, xilitol.
Azúcares--Análisis.--Tesis y disertaciones académicas
Bagazo cervecero --Análisis. --Tesis y disertaciones académicas
TP382 / M67 2017
